Основи охорони праці - Жидецький В.Ц. - 4.6. Пожежна безпека будівель та споруд

4.6.1. Вогнестійкість будівель та споруд

Поширення пожежі у будівлях та спорудах значною мірою залежить від вогнестійкості будівельних конструкцій.

Вогнестійкість конструкції - здатність конструкції зберігати несучі та (або) огороджу вальні функції в умовах пожежі.

За вогнестійкістю всі будівлі та споруди поділяють на вісім ступенів (п'ять основних та три додаткових), які характеризуються межами вогнестійкості основних будівельних конструкцій та межами поширення вогню по цих конструкціях (табл. 4.9):

Таблиця 4.9. Межі вогнестійкості конструкцій та поширення вогню по них залежно від ступеня вогнестійкості будівель

Найвищу вогнестійкість мають будівлі та споруди І ступеня, будівельні конструкції в яких виготовлені з негорючих матеріалів відповідної товщини (наприклад, цегляний будинок), а найнижчу - V ступеня, виготовлені з горючих матеріалів (наприклад, дерев'яний будинок).

Межа вогнестійкості конструкції - показник вогнестійкості конструкцій, який визначається часом (як правило, в годинах) від початку вогневого випробовування за стандартного температурного режиму до настання одного з нормованих для цієї конструкції граничних станів з вогнестійкості. Такими граничними станами конструкції можуть бути:

- втрата тримкості (несучої здатності), що характеризується обваленням або виникненням деформацій конструкцій, які виключають можливість подальшої її експлуатації;

- втрата цілісності, що характеризується утворенням у конструкціях наскрізних тріщин або наскрізних отворів, через які проникають продукти горіння або полум'я;

- втрата теплоізолювальної здатності, що характеризується підвищенням температури на поверхні, що не обігрівається, до встановлених граничних значень.

Межі вогнестійкості, будівельних конструкцій визначаються шляхом дослідження у спеціальних печах за відповідною методикою, згідно з ДСТУ Б В. 1.1-4-98 "Будівельні конструкції. Методи випробувань на вогнестійкість".

Межа вогнестійкості окремих будівельних конструкцій залежить від їх товщини чи площі поперечного перерізу та фізико-хімічних властивостей матеріалів, з яких вони виготовлені. Наприклад, стіни з червоної цегли товщиною 38 см мають межу вогнестійкості близько 11 год, а з натурального каменю такої самої товщини - 7 год. Для перегородок із силікатної та червоної цегли товщиною 12 см межа вогнестійкості становить 2,5 год, гіпсових та гіпсошлакових товщиною 10 см - 1,7 год, дерев'яних (товщина 15 см), поштукатурених з обох сторін (товщина шару штукатурки 2 см) - 0,75 год.

Межа поширення вогню по будівельній конструкції - це розмір пошкодженої зони зразка (у сантиметрах) в площині конструкції від межі зони нагрівання, перпендикулярно їй, до найвіддаленішої точки пошкодження (для вертикальних конструкцій - вгору, для горизонтальних - у кожен бік).

4.6.2. Підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій

Підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій можна досягти шляхом:

- збільшення товщини та площі поперечного перерізу конструктивних елементів;

- збільшення товщини шару бетону в залізобетонних конструкціях, що працюють на прогин та розтяг;

- зменшення навантажень та вибору арматури з більш високими критичними температурами;

- нанесення штукатурних та облицювальних матеріалів з низькою теплопровідністю.

Як показали досліди та спостереження на пожежах, вогнестійкість металевих несучих конструкцій є невеликою (близько 0,2-0,4 год); під дією високих температур вони швидко втрачають стійкість та міцність. Збільшення вогнестійкості металевих будівельних конструкцій здійснюється за допомогою технічних та проектних рішень. До технічних рішень, що уповільнюють нагрівання, належать: встановлення захисного шару шляхом бетонування, штукатурення, обкладання цеглою; виконання теплоізоляційних екранів; нанесення вогнезахисного покриття. Застосування того чи іншого способу вогнезахисту залежить: від величини необхідної межі вогнестійкості; типу конструкції, що підлягає захисту, та її положення в просторі (вертикальні, горизонтальні, похилі); виду навантажень, що діють на конструкцію (статичні, динамічні); температури, вологості та агресивності навколишнього середовища; від збільшення навантаження на конструкцію внаслідок ваги вогнезахисних матеріалів; естетичних вимог. Приклади різних способів вогнезахисту металевої колони, що знаходиться біля стіни будівлі, наведені на рис. 4.20:

Рис. 4.20. Вогнезахист колони, що знаходиться біля стіни будівлі:

а - цегляною кладкою; б - облицюванням гіпсокартонними листами; в - облицюванням штукатуркою; 1 - стіна будівлі; 2 - колона; З - цегляна кладка; 4 - арматура; 5 - гіпсокартонна обшивка; 6 - кутник; 7 - арматурні решітки; 8 - штукатурка

Для захисту горючих будівельних матеріалів від займання застосовують такі способи: термоізоляцію, вогнезахисне просочування, нанесення вогнезахисного покриття. Термоізоляція досягається при обштукатурюванні дерев'яних конструкцій, обшивці стальними листами по азбесту чи повсті з глиною.

Обробляння горючих матеріалів вогнезахисним покриттям полягає в тому, що на їх поверхню наносять густий шар спеціальної фарби, що складається з речовин, які самі по собі не горять, досить довго не руйнуються у вогні й мають низьку теплопровідність. Вогнезахисне просочування здійснюється антипіренами та їх водними розчинами (рідке скло, фтористий натрій, хлористий кальцій тощо). Цей спосіб обробляння деревини ефективніший, ніж покриття вогнезахисною фарбою, однак дорожчий та більш трудомісткий.